Guillem Anglada, Mayra Osorio y Ana Karla Díaz-Rodríguez, en el Insituto de Astrofísica de Andalucía, en Granada. J. E. CABRERO

Granada sigue el embarazo de 300 estrellas primerizas

El Instituto de Astrofísica de Andalucía participa en un hallazgo fundamental para comprender el origen de la vida al localizar en Orión el mayor vivero de nuevos mundos hasta la fecha

Jueves, 20 de febrero 2020, 16:05

Si se mira al espejo descubrirá a un genuino ser humano: una persona con sus ojos, sus orejas, sus manos y con todo lo ... demás. Aunque usted se sepa vivo, no podría entender cómo nació simplemente observando a sus padres o preguntando a un tercero. No. El milagro sólo se aprehende de una manera que sobrepasa nuestros sentidos, un instante inolvidable para todos aquellos que intimidaron a un predictor: la ecografía de un minúsculo embrión que late con fuerza dentro de la barriga de su madre.

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Ahora image que usted es un planeta con sus capas, su gravedad y su atmósfera. Aunque esté seguro de que existe, de que es un planeta real, desconoce su origen más remoto. Ni siquiera mirando al Sol, su madre, podría averiguar el principio de su historia. Para llegar a ese conocimiento, a esa certeza científica, tiene que otear lejos, muy lejos, en busca de estrellas que aún estén embarazadas. Y así, observándolas, intentar descifrar de qué va esto de la vida.

«Nos concentramos en Orión por su diversidad, ya que sabemos que allí nacen estrellas incluso diez veces más masivas que nuestro Sol»

Resulta que ya no hay que imaginar: un equipo internacional de astrónomos ha descubierto en las nubes de Orión, a 1.500 años luz de distancia, el mayor vivero de estrellas nacientes hasta la fecha. Una suerte de granja estelar que revelará cómo evolucionan y desarrollan la chispa de la que nacen los planetas. Un hallazgo fundamental para desenmarañar el origen de la vida en el que han participado tres investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía, en Granada:Guillem Anglada Pons (Menorca, 1957), Ana Karla Díaz-Rodríguez (Cuba, 1986) y Mayra Osorio (México, 1970).

Esta imagen muestra las nubes moleculares de Orión, el objetivo del estudio. Los puntos amarillos señalan la ubicación de las protoestrellas observadas en una imagen de fondo tomada por Herschel. Los paneles laterales muestran nueve protoestrellas jóvenes fotografiadas por ALMA (azul) y el VLA (naranja). ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), J. Tobin; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello; Herschel / ESA.

«¿Por qué Orión? Buena pregunta –responde Osorio–. Nos concentramos en Orión por su diversidad, ya que sabemos que allí nacen estrellas incluso diez veces más masivas que nuestro Sol. Es el mayor vivero de estrellas naciendo que se ha descubierto, hay trescientas, y su contenido es tan variado que nos ayudará a entender la diversidad de procesos que se pueden dar cuando nace una estrella y sus planetas». Porque claro, no es lo mismo analizar cómo se formó nuestro Sol, «una estrella normal», que una estrella masiva que, más tarde, será una súper nova. «¿Se forman igual? ¿En una estrella muy masiva podemos encontrar planetas? ¿Qué tipo de planetas? Esas respuestas nos las dará Orión».

Lo curioso de este alumbramiento es que el sentido primordial ha sido el oído. El descubrimiento ha sido posible gracias a los datos recolectados –durante muchísimas horas de observación– por los radiotelescopiosALMA (Atacama Large Milimeter Array) y VLA (Very Larga Array). Algo así como la ecografía de la que hablábamos al principio: «Usamos antenas para colectar las ondas de radio –explica Osorio–. Los embriones de galaxias, estrellas y planetas están rodeados de gas y polvo y no se puede ver su proceso de creación mediante telescopios tradicionales. Por eso usamos ondas de radio para penetrar en estos viveros estelares». Y añade: «Es como una mujer que incuba a un bebé; con los ojos no podemos verlo».

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ALMA y el VLA observaron más de trescientas protoestrellas y sus discos protoplanetarios jóvenes en Orión. Esta imagen muestra un subconjunto de estrellas, incluidos algunas binarias. Los datos de ALMA y VLA se complementan entre sí: ALMA ve la estructura del disco externo (en azul), y el VLA observa los discos internos y los núcleos estelares (naranja). ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), J. Tobin; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello

El equipo granadino forma parte, desde 2010, del consorcio Herschel Orion Prostellar Survey, un grupo formado por una decena de astrofísicos de distintas partes del mundo (Estados Unidos, Alemania, España, India, Chile...) con un objeto de estudio en común: Orión. «Nuestra aportación –sigue Osorio– ha sido estudiar y analizar las ondas de radio que se reciben de los radiotelescopios». Así lo analiza Ana Karla Díaz-Rodríguez, investigadora y estudiante cubana que ha participado en el trabajo desde el IAA: «Gracias a la potente instrumentación actual, como ALMA y VLA, podemos observar etapas cada vez más tempranas en el proceso de formación de las estrellas, cuando aún conviven potentes expulsiones de materia con el desarrollo de discos a su alrededor que constituyen la semilla de posibles sistemas planetarios».

Peculiares

Entre los cientos de imágenes de la muestra destacan cuatro objetos que presentan una forma irregular y grumosa y son opacos incluso a las ondas de radio, lo que podrían ser indicios de que se hallan en un estadio anterior al de protoestrella.

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Para definirse como una protoestrella típica, las estrellas no sólo deben tener un disco plano a su alrededor, sino también un chorro bipolar que libera material, pero aún se desconoce en qué momento de la formación de la estrella se genera el chorro.

Este esquema muestra un posible escenario para la formación de protoestrellas (fila superior), basada en cuatro protoestrellas muy jóvenes (fila inferior) observados por VLA (naranja) y ALMA (azul). (1) Un fragmento de gas y polvo en proceso de colapso. (2) Una región opaca comienza a formarse en la nube. (3) Un núcleo hidrostático comienza a formarse debido a un aumento en la presión y la temperatura, rodeado por una estructura en forma de disco y con el comienzo de un flujo de salida. (4) Formación de una protoestrella de clase 0 dentro de la región opaca, con un disco y chorros mejor definidos. (5) Protoestrella típica de clase 0 con flujos de salida que han atravesado la envoltura (haciéndolo ópticamente visible), un disco que agrega materia de forma activa y rotacionalmente compatible. En la fila inferior, los contornos blancos son los chorros de la protoestrella tal y como se observan con ALMA. ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), N. Karnath; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton y S. Dagnello.

Por ejemplo, una de las estrellas del estudio, HOPS 404, muestra un flujo de material que se mueve a dos kilómetros por segundo, cuando la velocidad típica en estas estructuras es de entre diez y cien kilómetros por segundo. «Estamos ante un gran e hinchado sol que todavía está acumulando masa, pero que acaba de comenzar a expulsar materia para poder seguir creciendo –apunta Nicole Karnath, investigadora de la Universidad de Toledo (Ohio, EEUU), parte del equipo–. Se trata de uno de los flujos más pequeños que hemos visto, y se presenta como una de las primeras etapas en la formación de una protoestrella».

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Estos objetos representan una rareza y, aunque los investigadores no pueden confirmar su edad, estiman que tienen menos de diez mil años. Para las estrellas como el Sol, se cree que el proceso de contracción gravitatoria finaliza pasados los diez millones de años, momento en el que comienzan las reacciones termonucleares que definen a una estrella propiamente dicha. Estamos, así, ante objetos verdaderamente jóvenes.

«Un astrónomo busca cómo se formaron las estrellas y los planetas y las lunas... y, finalmente, cómo se formó la vida»

«Un astrónomo busca cómo se formaron las estrellas y los planetas y las lunas... y, finalmente, cómo se formó la vida –termina la investigadora Osorio–. Esa es la gran pregunta. Las respuestas no las vamos a encontrar aquí, con un Sol que es una estrella madura, tenemos que irnos a los sistemas que están naciendo. Su estudio nos dará pistas sobre cómo las estrellas jóvenes se preparan para el nacimiento de nuevos planetas».

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Rosalía, una historia de amor a los astros

En el análisis concienzudo de esos datos ha sido clave el papel de Gillem Anglada, líder del grupo y uno de los intérpretes de radioastronomía con más experiencia del mundo. Guillem y Osorio llevan toda su vida dedicada al estudio de las estrellas en universidades y centro de primer nivel internacional. El amor por las estrellas, precisamente, fue el que cruzó sus caminos en Granada y por el que terminaron casándose. Su hija, sin saberlo, también tendría nombre de estrella: Rosalía.

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